온난화로 적도 대기순환 감소한다는 과학계 예상은 '착각'

조선비즈
  • 김태환 기자
    입력 2019.04.02 00:00

    적도 인근 태평양에서 발생하는 시계회전 방향의 ‘대기순환(Pacific Walker circulation, 워커순환)’이 지구 온난화로 인해 감소할 것이라는 과학계의 예상이 빗나갔다. 실제 위성 관측 등 패턴 분석결과 자연적인 대기 순환의 힘이 인위적인 변화를 압도한 것이다.

    기초과학연구원(IBS) 산하 기후물리연구단은 미국과 독일 연구진과 공동 연구를 통해 워커 순환의 강화 경향의 새로운 원인을 기후시스템 내 ‘자연 변동성(natural variability)’으로 입증했다고 2일 밝혔다.

    워커순환(Pacific Walker circulation) 모식도. /기초과학연구원 제공
    워커순환이라고 불리는 시계회전 방향 대기 순환 현상은 적도 인근에서 만나는 차가운 동태평양과 따뜻한 서태평양의 해수면 온도 차이로 인해 발생한다. 이로 인해 인도네시아 부근 서태평양 지역은 강한 대기 상승으로 비가 자주 내리고, 상대적 해수면 온도가 낮은 동태평양지역은 하강 기류가 생성된다.

    전세계 과학자들은 오래전부터 이러한 워커순환을 인간의 행위와 지구의 기후 변화의 관계를 알아낼 수 있는 관측지표로 삼았다. 실제 워커순환이 미국 캘리포니아 지역의 가뭄 현상을 심화시켜 농업, 수자원 관리, 산불 발생에 영향을 주기도 했기 때문이다.

    앞서 컴퓨터 수치모형(기후모델)을 접목한 연구 결과는 지구 온난화가 워커순환을 감소시킬 것이라고 예측했다. 온실 기체의 증가로 인해 지구의 온도가 상승하면 기온차로 인해 나타나는 워커순환이 줄어들 수 밖에 없다는 결론이다.

    그러나 1990년대 초부터 2010년대 동안 워커순환의 강도는 이례적으로 증가했다. 기후모델의 예측과 정반대의 결과다. 특히 온실 기체가 증가함에도 불구하고 동태평양의 해수면 온도는 더 내려간 것으로 확인됐다.

    IBS와 국제 공동 연구진은 워커순환 위성 관측과 지상 관측 자료를 사용해 워커순환의 패턴을 분석했다. 그 결과 자연적인 변동이 최근 워커순환을 강화시킨다는 사실을 규명했다. 위성 관측상 워커순환은 소규모 강화된 것으로 나타났으며 기후모델은 실험별로 강화 또는 약화로 결과값이 달랐다.

    연구진은 이번 관측 결과를 바탕으로 장기간에 걸친 자연변동성의 영향과 워커순환의 다른 영향요인을 추가 연구할 계획이다.

    정의석 IBS 연구위원은 "온실기체의 증가를 포함한 인간 활동이 열대지역 대기 순환에 미치는 영향과 이에 수반된 수(水)권 순환변화를 이해하는데 도움이 될 것으로 기대된다"며 "이번 연구 결과가 기후를 정확히 이해하려면 전 지구를 포괄하는 장기간 관측의 필요성을 시사한다"고 말했다.

    한편 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 기후변화(Nature Climate Change)’ 온라인 판에 실렸다.

    온실기체를 포함한 외부요인과 지구 기후시스템 내의 자연 변동성으로 인한 워커순환의 변화 /기초과학연구원 제공
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